JPH0969721A - アンテナ制御方法及び装置並びにこれらを用いた追尾型アンテナ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 モータ消費電力を低減する。 【解決手段】 角速度センサ１３により車両の旋回角速
度を検出し、その結果に基づき誤差補正回路１４におい
てアンテナ１０の駆動角を決定する。決定された駆動角
からみて車両が旋回していないかあるいは旋回角度が小
さいと見なせる場合、モータ駆動回路１１はモータ７へ
の通電を断つと共にリニアアクチュエータ１２によって
大歯車８ａをロックする。角速度センサ１３の出力に基
づく制御目標の決定の差異の累積誤差が無視できない程
度に至ったと見なせる場合に、誤差補正回路１４は受信
信号レベルに基づくクローズドループ制御を開始させ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両等の移動体に
搭載され例えば衛星通信に使用されるアンテナ制御方法
及び装置に関し、さらにはこれらを用いた追尾型アンテ
ナ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図１２に示される従来の装置（特開平４
−３１９８０３号公報を参照のこと）は車載用追尾型ア
ンテナ装置であり、目標たる衛星へ信号を送信しまた当
該衛星からの信号を受信するためのアンテナ１及び送受
信機２を備えている。アンテナ１は減速機８を介しモー
タ７に連結されており、モータ７はモータ駆動回路６に
よって駆動されアンテナ１を方位回りで回転させる。車
両の走行方位に対するアンテナ１の方位は、次のような
手順に従い、当該アンテナ１が常に衛星を捕捉し続ける
よう、すなわち車両の旋回等による衛星と車両との相対
位置関係の変化が補償されるよう、制御される。

【０００３】例えばアンテナ１が衛星を捕捉していない
状況にある場合には、送受信機２からの衛星捕捉信号に
応じモータ駆動回路６前段のスイッチ３及び５が切り替
わり、高速アンテナ駆動信号がモータ駆動回路６に供給
される。モータ駆動回路６は、この高速アンテナ駆動信
号に応じモータ７を制御することにより、アンテナ１を
高速で回転させる。この制御の結果アンテナ１が衛星を
捕捉するに至ると、送受信機２は、衛星捕捉信号を用い
てスイッチ３及び５を切り替えると共に自動追尾信号を
発生させることにより、衛星を捕捉し続けるための自動
追尾信号をモータ駆動回路６に供給する。車両停止が車
両スピード検出器４により検出されるとスイッチ５が切
り替わり、アンテナ停止信号がモータ駆動回路６に供給
される。モータ駆動回路６は、アンテナ停止信号に応
じ、モータ７を停止させる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述の従来技術では、
車両停止中はともかく、車両走行中はモータを停止させ
ることができない。本発明は、このような問題点を解決
することを課題としてなされたものであり、搭載に係る
移動体（例えば車両）が移動している間もモータを停止
させることを可能にすることにより、より消費電力が小
さな装置を実現することを第１の目的とする。本発明
は、主としてオープンループ制御を使用することによ
り、ブロッキングに強くかつより消費電力が小さな装置
を実現すると共に、アンテナの指向角制御誤差を適切な
タイミングで補償でき従ってアンテナが目標を正確に追
尾可能な装置を実現することを第２の目的とする。本発
明は、アンテナの駆動に制限を施すことにより、さらに
消費電力が小さな装置を実現することを第３の目的とす
る。本発明は、モータ又はアンテナに付随する機構又は
回路の改良により、あるいはモータの特性選択又は設計
により、より部品点数が少なく安価な装置を実現するこ
とを第４の目的とする。本発明は、アンテナの指向性の
設定により、さらに消費電力が小さくかつ安価な装置を
実現することを第５の目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の第１の構成に係
るアンテナ制御方法は、目標に対するアンテナの指向角
制御誤差が旋回判定しきい値以下である場合に無旋回条
件が成立していると判定するステップと、無旋回条件が
成立している間、アンテナを回転させるためのモータへ
の通電を禁止するステップと、を有し、移動体上のアン
テナにて目標を追尾する際に使用されることを特徴とす
る。本構成においては、移動体が停止しているのかそれ
とも移動中であるのかを問わず、無旋回条件の成立に応
じ、モータでの電力消費が抑制乃至停止されるから、従
来に比べ低消費電力となる。

【０００６】本発明の第２の構成に係るアンテナ制御方
法は、第１の構成において、逐次検出される移動体の旋
回角度をクローズドループ制御の前回の終了から積算し
た値が所定値を超えるまでの間、当該旋回角度に基づき
モータをオープンループ制御するステップと、目標から
の信号受信状態に基づきモータを制御するクローズドル
ープ制御を、上記積算した値が所定値を超えた後目標か
らの信号受信状態が所定程度以上に改善されるまでの
間、オープンループ制御に代え又は共に、実行するステ
ップと、を有することを特徴とする。また、本発明の第
３の構成に係るアンテナ制御方法は、第１の構成におい
て、クローズドループ制御の前回の動作終了から所定時
間が経過するまでの間、逐次検出される移動体の旋回角
度に基づきモータをオープンループ制御するステップ
と、目標からの信号受信状態に基づきモータを制御する
クローズドループ制御を、上記所定時間が経過した後目
標からの信号受信状態が所定程度以上に改善されるまで
の間、オープンループ制御に代え又は共に、実行するス
テップと、を有することを特徴とする。

【０００７】これら第２及び第３の構成においては、通
常時はオープンループ制御が実行される。すなわち、移
動体の旋回によらず一定の方向を向き続けるよう、アン
テナが制御される。従って、建物その他により目標から
の信号がブロッキングされた場合であっても、原則とし
てブロッキングが解消するまで、アンテナの指向角がブ
ロッキング直前の方向を維持し続けることになるから、
ブロッキング解消と同時に衛星を捕捉することができ
る。

【０００８】また、第２及び第３の構成においては、ク
ローズドループ制御の前回の終了からの旋回角度の積算
値が所定値を超えると、あるいはクローズドループ制御
の前回の終了から所定時間が経過すると、クローズドル
ープ制御が実行され、目標からの信号受信状態が所定程
度以上に改善されるとオープンループ制御のみになる。
ここで、旋回角度の検出値には誤差が含まれるのが一般
的であるから、検出された旋回角度を積算した値は当該
誤差に起因した累積誤差と対応関係を有していると見な
すことができる。また、クローズドループ制御終了から
の経過時間は、当該誤差の累積がどの程度進行している
のかを表していると見なすことができる。従って、これ
らの量は、アンテナの指向角制御誤差を代表している量
であるから、クローズドループ制御への移行可否判定に
使用することができる。すなわち、これらの量に着目し
た判定の結果に応じクローズドループ制御に移行するこ
とにより、アンテナの指向角制御誤差を適切なタイミン
グで補償することができ、ひいてはアンテナが目標を正
確に追尾できる。

【０００９】さらに、第２及び第３の構成ではクローズ
ドループ制御の頻度が低く、従って信号受信状態の変動
に応じてモータ出力が変動する頻度も少ない。一般に、
信号受信状態の変動は頻繁であるから、信号受信状態に
応じて駆動するとモータの消費電力は大きくなる。従っ
て、第２及び第３の構成においては、クローズドループ
制御を常時実行する構成に比べモータの消費電力が小さ
くなる。

【００１０】本発明の第４の構成に係るアンテナ制御装
置は、上記モータと、第１乃至第３の構成に係るアンテ
ナ制御方法を実行する手段と、を備え、移動体に搭載さ
れることを特徴とする。本構成においては、第１乃至第
３の構成と同様の作用を呈する装置が得られる。

【００１１】本発明の第５の構成に係るアンテナ制御装
置は、第４の構成において、無旋回条件が成立している
間外力によるアンテナの回転を抑制する回転抑制手段を
備えることを特徴とする。本構成においては、モータへ
の通電を禁止している状態でも、移動体に対するアンテ
ナの指向角が外力により変化することがなく又は変化し
たとしてもわずかしか変化しない。その結果、従来に比
べさらに低消費電力となる。

【００１２】本発明の第６の構成に係るアンテナ制御装
置は、第５の構成において、回転抑制手段が、（ａ）無
旋回条件が成立している間外力によるアンテナ又はモー
タの回転を機械的に抑制する手段、（ｂ）モータの出力
をアンテナへ伝達する一方で外力によるアンテナの回転
を抑制する機構、（ｃ）無旋回条件が成立している間回
路接続を切り換え外力による回転に抵抗する逆起電力を
モータ内部で発生させる手段、及び（ｄ）非通電時に外
力による回転に抵抗する特性を有する上記モータ、のい
ずれかを含むことを特徴とする。これらのうち（ｂ）を
採用した場合には、（ａ）を採用した場合に比べ、一般
に装置を構成する部品の点数が少なくて済み安価とな
る。（ｃ）を採用した場合には、機構の付加を伴うこと
なく例えばスイッチ等の追加でよいから、より安価とな
る。（ｄ）を採用した場合には、機構の付加も回路の追
加も不要であるから、さらに安価となる。

【００１３】本発明の第７の構成に係る追尾型アンテナ
装置は、所定の旋回面内ビーム幅を有する上記アンテナ
と、第４乃至第６の構成に係るアンテナ制御装置と、を
備え、上記旋回判定しきい値を比較的大きい値とするこ
とができるよう、上記旋回面内ビーム幅を比較的広く設
定したことを特徴とする。本構成においては、アンテナ
の旋回面内ビーム幅が広いため、無旋回条件が成立して
いるか否かを判定するための旋回判定しきい値を大きく
することができる。その結果、モータへの通電を禁止す
る頻度が高まり、さらに省電力の装置となる。特に、本
構成において第２又は第３の構成に係るオープンループ
制御を実行する際、旋回角度の検出をより低い精度で、
すなわち一般に低価格のセンサで行うことが可能にな
る。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明の好適な実施形態について
図面に基づき説明する。なお、各実施形態に共通する構
成には同一の符号を付し説明を省略する。

【００１５】実施形態１．図１には、本発明の実施形態
１に係る装置の構成が示されている。この図に示される
装置は例えば車両等の移動体に搭載され、衛星等の目標
をアンテナ１０にて追尾する装置である。

【００１６】移動体の旋回面内におけるアンテナ１０の
ビーム（搭載に係る移動体が車両である場合には水平面
内ビーム）は、例えば図２に示されるような形状を有し
ている。この図に示される水平面内ビーム幅はブロード
（例えば電力半値幅が５０度）に設定されている。この
ように広い旋回面内ビーム幅を有するアンテナ１０を使
用するのは、後述するように、クローズドループ制御の
頻度を低減しモータ等による消費電力を低減するためで
ある。

【００１７】図１に示される装置は、更に、モータ駆動
回路１１によって駆動されるモータ７を備えている。モ
ータ７の出力軸には小歯車８ｂが、またアンテナ１０に
は大歯車８ａがそれぞれ連結されており、大歯車８ａと
小歯車８ｂは互いに噛み合っている。すなわち、大歯車
８ａと小歯車８ｂは減速機を構成している。更に、大歯
車８ａの周辺にはリニアアクチュエータ１２が配置され
ている。モータ駆動回路１１は、モータ７を駆動するこ
とによりアンテナ１０を旋回面内で回転させる一方で、
必要に応じリニアアクチュエータ１２にオン／オフ指令
を与え、大歯車８ａ、ひいてはアンテナ１０の回転を強
制的に制止する。

【００１８】モータ駆動回路１１は、通常時は、角速度
センサ１３の出力に基きモータ７を位置制御する。角速
度センサ１３は、搭載に係る移動体の旋回面内における
角速度を検出するセンサであり、その出力は誤差補正回
路１４に供給されている。誤差補正回路１４は、例えば
図３に示されるように、角度演算部１５及びアンテナ駆
動角決定部１７を内蔵している。角度演算部１５は、角
速度センサ１３の出力を積分することにより上述の旋回
面内における移動体の旋回角度を演算し、得られた旋回
角度をアンテナ駆動角決定部１７に供給する。アンテナ
駆動角決定部１７は、角度演算部１５により演算されて
旋回角度に従いアンテナ１０の駆動角を決定し、モータ
駆動回路１１に供給する。モータ駆動回路１１は、アン
テナ駆動角決定部１７により決定された駆動角の絶対値
が所定の旋回判定しきい値より小さい場合には、モータ
７への通電を停止すると共にリニアアクチュエータ１２
に指令を与え大歯車８ａの回転を強制的に制止させる。
逆に、アンテナ駆動角決定部１７により決定された駆動
角が旋回判定しきい値より大きい場合には、モータ駆動
回路１１は、リニアアクチュエータ１２に指令を与え大
歯車８ａを回転可能な状態に復帰させると共に、決定さ
れた駆動角に従いモータ７を制御し、これにより、アン
テナ１０を当該駆動角だけ回転させる。

【００１９】このように、本実施形態においては、角速
度センサ１３の出力を用い、移動体の旋回が補償される
ようアンテナ１０が駆動される。例えば、アンテナ１０
により衛星が補捉されている状態で移動体が例えば１０
度右回りで旋回したとする。アンテナ駆動角決定部１７
は、このことを角度演算部１５の出力に基き検出し、モ
ータ駆動回路１１に対し、アンテナ１０を１０度左回り
に回転させるべき旨指令する。モータ駆動回路１１は、
リニアアクチュエータ１２による大歯車８ａのロック動
作を解除する一方でモータ７を駆動することにより、ア
ンテナ１０を１０度左回りに回転させる。

【００２０】このような制御、すなわち角速度センサ１
３の出力に基づくオープンループ制御を実行しているた
め、本実施形態によれば、ブロッキングに強い装置を実
現することができる。すなわち、建物等によって目標か
らの信号がブロッキングされた場合であっても、ブロッ
キングされている時間が短時間であれば、移動体が旋回
しない限りアンテナ１０の移動体に対する角度が変化し
ないから、ブロッキングが解消されたとき、送受信機２
は、アンテナ１０による目標との間での信号送受信を再
開することができる。

【００２１】また、前述のように本実施形態に係るアン
テナ１０の旋回面内ビーム幅は広いから、目標に対する
アンテナ１０の方位制御誤差の許容値を大きくすること
ができる。従って、角速度センサとしては、若干精度は
劣るものの安価なセンサを用いることができ、装置全体
を低価格化することができる。

【００２２】さらには、移動体が旋回しない限り（また
は旋回したとしてもその旋回角度が僅かである限り）、
モータ７へは通電されないから、装置の低消費電力化を
実現することができる。特に、非回転時に大きな電流が
流れるステッピングモータを上述のモータ７として使用
する場合を考えると、上述のように旋回角度が小さな時
にモータ７への通電を停止することにより、移動体が移
動している間の消費電力を効率的に小さくすることがで
きる。加えて、モータ７への通電が停止されているとき
にはリニアアクチュエータ１２によって大歯車８ａがロ
ックされているから、外力によってアンテナ１０が回転
することもない。

【００２３】更に、この実施形態においては、図３に示
されるように、誤差補正回路１４の内部にクローズドル
ープ方式開始判断部１６及びクローズドループ方式機能
部１８が設けられている。クローズドループ開始判断部
１６は、例えば図４に示されるように、角度積算部２０
及び積算角判定部２１を備えている。角度積算部２０
は、角度演算部１５により得られる旋回角度を逐次積算
し、積算角判定部２１はこの積算により得られた積算値
を所定のしきい値と比較する。角度積算部２０により求
められた積算値がこのしきい値よりも大きい場合には、
積算角判定部２１は、クローズドループ方式機能部１８
に対しクローズドループ制御の開始を指令する。クロー
ズドループ方式機能部１８は、この指令に応じ、受信信
号レベルに基づくクローズドループ制御を開始する。す
なわち、クローズドループ方式機能部１８は、送受信機
２により検出される受信信号レベル（すなわちアンテナ
１０が目標から受信した信号のレベル）に基づきオフセ
ット値を演算し、このオフセット値をアンテナ駆動角決
定部１７に供給する。アンテナ駆動角決定部１７におい
ては、角度演算部１５により得られた旋回角度に、クロ
ーズドループ方式機能部１８から得られるオフセット値
が加算される。このようにして得られるアンテナ駆動角
は、モータ駆動回路１１に供給され、前述のようにモー
タ７の駆動等に使用される。このようなクローズドルー
プ制御が行われると、アンテナ１０の方向（例えば方
位）は、より高い受信信号レベルが得られるように、す
なわち目標に対するアンテナ１０の指向角制御誤差がよ
り小さくなるように変化していく。従って、このような
クローズドループ制御を実行していけば、いずれ、目標
に対するアンテナ１０の指向角制御誤差が十分に小さく
なる。積算角判定部２１は、このことを受信信号レベル
に基づき検出し、クローズドループ方式機能部１８に対
しクローズドループ制御を終了させる旨指令する。クロ
ーズドループ方式機能部１８は、これに応じてクローズ
ドループ制御を終了する。角度積算部２０及び積算角判
定部２１は、クローズドループ制御を終了させると共
に、それぞれ旋回角度の積算及び積算値に係る判定動作
を再開する。

【００２４】このように、本実施形態においては、通常
時はオープンループ制御を行う一方で、目標に対するア
ンテナ１０の指向角制御誤差が無視できない程大きくな
ったと見なせる時点でクローズドループ制御を行うよう
にしているため、角速度センサ１３として精度の低いセ
ンサを用いた場合であっても、すなわち角度演算部１５
により得られる旋回角度が無視できない誤差を含む場合
であっても、アンテナ１０により目標を正確に追尾する
ことができる。例えば、角度演算部１５の出力が実際の
旋回角度に対して最悪±１０％の誤差を有しておりかつ
設計上許容される指向角制御誤差が±６度であるとす
る。この場合、角度積算部２０により得られる積算値が
６０度以上となったことを積算角判定部２１により検出
し、クローズドループ制御を開始させるようにすれば、
精度が比較的悪い角速度センサ１３を用いつつも、アン
テナ１０の指向角制御誤差を±６度の範囲内に補正する
ことができる。

【００２５】更に、この実施形態においては、通常時は
オープンループ制御が用いられているため、クローズド
ループ制御が実行される頻度は、常時クローズドループ
制御を実行する例えば図１２の構成に比べ低くなる。一
般に、受信信号レベル等に基づくクローズドループ制御
を行うと、当該受信信号レベルの変動に応じモータが駆
動される結果当該モータの消費電力が大きくなる。これ
に対し、本実施形態のようにクローズドループ制御の実
行頻度を抑制するようにすれば、更に、モータ７の消費
電力を低減させることができる。

【００２６】実施形態２．図５には、本発明の実施形態
２において使用される誤差補正回路１４の構成が示され
ている。この実施形態おいては、更に衛星追尾継続時間
計測部２２が設けられている。また、角度演算部１５の
出力はクローズドループ方式開始判断部１６には供給さ
れていない。この実施形態においては、前述の実施形態
１のように旋回角度の積算値を判定指標としてクローズ
ドループ制御を開始させるのではなく、衛星追尾継続時
間計測部２２により計数されている時間が所定時間を超
えた場合にクローズドループ方式開始判断部１６により
クローズドループ方式機能部１８に指令が与えられクロ
ーズドループ制御が開始される。すなわち、前回クロー
ズドループ制御を実行したのち経過した時間が所定時間
に至った場合にクローズドループ制御が開始される。

【００２７】このような制御によっても、実施形態１と
同様の作用効果を得ることができる。例えば、角速度セ
ンサ１３の使用時間１分当たり角度演算部１５の出力に
最悪±１度の誤差が現れるとし、また設計上許容されて
いる方位制御誤差が±６度であるとする。この場合、今
回のクローズドループ制御を終了した後６分を経過した
時点で、角度演算部１５の出力に含まれる誤差は制御上
無視できない値になる。そこで、クローズドループ方式
開始判断部１６は、衛星追尾継続時間計測部２２の出力
に基づき、前回のクローズドループ制御の終了から６分
が経過したことを検出し、これに応じてクローズドルー
プ制御を起動する。このような制御によって、角度演算
部１５の出力に問題となる誤差が現れることを防ぐこと
ができる。なお、本実施形態を前述の実施形態１と組み
合わせることも可能である。

【００２８】実施形態３．図６には、本発明の実施形態
３に係る装置、特に大歯車８ａ周辺の構成が示されてい
る。この実施形態においては、リニアアクチュエータ１
２に代え、バネ１２１により大歯車８ａ方向に付勢され
るブレード１２０が用いられている。モータ駆動回路１
１によって電磁石１２４に通電すると、ブレード１２０
は電磁石１２４により外側に吸い付けられる。そのた
め、ブレード１２０は例えば鉄等の材質から形成されて
いる。

【００２９】この実施形態においては、モータ７に通電
する必要が生じた場合、モータ駆動回路１１は、電磁石
１２４に通電する。すると、それまでブレード１２０に
よりロックされていた大歯車８ａは、ブレード１２０が
電磁石１２４側に吸引されるのに伴い回転可能な状態と
なる。図中、１２２で表されているのはアンテナ１２０
を支持する支点であり、１２３で示されているのはバネ
１２１の一端を支持するための支点である。このような
構成によっても、前述の実施形態１又は２と同様の効果
を得ることができる。

【００３０】実施形態４．図７には、本発明の実施形態
４に係る装置、特にその大歯車８ａ周辺の構成が示され
ている。この実施形態においては、小歯車８ｂに代えて
ウォームギア８ｃが設けられている。また、リニアアク
チュエータ１２やブレード１２０等の部材は設けられて
いない。このようにモータ７から大歯車８ａへの駆動力
伝達手段としてウォームギア８ｃを用いた場合、アンテ
ナ１０に外力をが加わったとしても、ウォームギア８ｃ
により回転が阻害されるため、このアンテナ１０が回転
することは起こりにくい。従って、この実施形態におい
ては、前述の各実施形態に比べ簡素な構成にて、各実施
形態と同様の効果を得ることができる。

【００３１】実施形態５．図８には、本発明の実施形態
５に係る装置、特にモータ駆動回路１１周辺の構成が示
されている。この実施形態においては、モータ駆動回路
１１とモータ７の間、すなわちモータ７の電源回路に、
スイッチ１９が設けられている。このスイッチ１９は、
モータ駆動回路１１により、モータ７への通電を禁止す
るときに当該モータ７の電源配線を短絡するよう制御さ
れる。従って、実施形態においては、アンテナ１０に何
らかの外力が加わったとしてもモータ７の内部で発生す
る逆起電力によりアンテナ１０の回転が阻害されること
となる結果、前述の実施形態１〜３に比べ簡素かつ安価
な構成を得ることができる。

【００３２】実施形態６．図９には、本発明の実施形態
６に係る装置、特にモータ周辺の構成が示されている。
この実施形態においてアンテナ１０の回転駆動のために
用いられているのは自己保持型ステッピングモータ７ａ
である。自己保持型ステッピングモータ７ａは、電流を
流さなくてもトルクを発生するステッピングモータであ
り、そのためその内部に永久磁石を有している。この種
のステッピングモータ７ａの例としては、例えばハイブ
リッド型のステッピングモータやパーマネント型のステ
ッピングモータを掲げることができる。従って、この実
施形態よれば、アンテナ１０に外力が加わったとしても
モータ７ａの自己保持特性によりこの外力によるアンテ
ナ１０の回転が阻害される結果、やはり、簡素かつ安価
な構成が得られる。

【００３３】実施形態７．図１０には、本発明の実施形
態７に係る装置の構成が示されている。この図において
も図９と同様の省略が施されている。また、この実施形
態において用いられているモータは、通電を停止すると
その軸摩擦トルクが大きくなり軸が回転しにくくなる超
音波モータ７ｂである。従って、超音波モータ７ｂに通
電していない状態でアンテナ１０に外力が加わったとし
ても、このモータ７ｂの軸摩擦トルクによって、アンテ
ナ１０の回転が防止乃至阻害される。従って、この実施
形態においても、前述の実施形態６と同様安価かつ簡素
な構成の装置が得られる。

【００３４】実施形態８．図１１には、本発明の実施形
態８に係る装置、特にその誤差補正回路１４の構成が示
されている。この実施形態においては、実施形態１にお
けるアンテナ駆動角決定部１７に代えアンテナ駆動速度
決定部１７ａが設けられており、また角速度センサ１３
の出力は角度演算部１５を経ることなくアンテナ駆動速
度決定部１７ａに供給されている。また、角速度センサ
１３の出力は、角度演算部１５を経てクローズドループ
方式開始判断部１６に供給されている。

【００３５】従って、この実施形態においては前述の各
実施形態のような位置制御ではなく、速度制御により、
アンテナ１０が駆動される。すなわち、アンテナ駆動速
度決定部１７ａは、角速度センサ１３により検出される
旋回角速度に基づきアンテナ１０の駆動速度を決定しモ
ータ駆動回路１１に指令を与える。また、その際クロー
ズドループ制御が実行されるときには、アンテナ駆動速
度決定部１７ａは、クローズドループ方式機能部１８に
より決定されるオフセット値に基づき、モータ駆動回路
１１への指令に補正を施す。このような構成によって
も、前述の各実施形態と同様の作用効果を得ることがで
きる。

【００３６】なお、本発明は、衛星通信用の追尾型アン
テナ装置に限定すべきものではない。すなわち、本発明
に係る装置の追尾目標は衛星以外の目標でも構わない。
更に、本発明の装置が搭載される移動体は車両以外の移
動等であっても構わない。また、図２においてはアンテ
ナ１０の水平面内ビーム幅の一例が示されているが、こ
の図に掲げるビーム幅は一例にすぎない。更に、アンテ
ナ１０のビーム幅をどの面内において広くするのかは、
当該移動体の旋回面がどの面かにより決定すればよい。
例えば、搭載に係る移動体が車両である場合には当該車
両の旋回面が水平面内であると考えられるため、前述の
ようにアンテナ１０のビーム幅を水平面内において広い
幅とするのが好ましいが、搭載に係る移動体が水平面以
外の面で旋回するような移動体である場合には、その面
内におけるビーム幅を広くするのが好ましい。また、ク
ローズドループ制御を実行するときオープンループ制御
を中止するようにしてもよい。

【００３７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の第１の構
成によれば、無旋回条件が成立している間モータへの通
電を禁止するようにしたため、移動体が停止しているの
かそれとも移動中であるのかを問わずモータでの電力消
費を抑制し又は停止することができ、従来に比べ低消費
電力となる。

【００３８】本発明の第２及び第３の構成によれば、通
常時はオープンループ制御を実行するようにしたため、
目標からの信号がブロッキングされた場合であってもブ
ロッキング解消と同時に衛星を捕捉できる。さらに、指
向角制御誤差が無視できないほど大きくなった後目標か
らの信号受信状態が所定程度以上に改善されるまでの間
クローズドループ制御を実行するようにしたため、アン
テナの方位制御誤差を適切なタイミングで補償すること
ができ、ひいてはアンテナにて目標を正確に追尾でき
る。方位制御誤差が無視できないほど大きくなったか否
かは旋回角度の積算や計時により簡便に検出できる。加
えて、クローズドループ制御の実行頻度をやむを得ない
程度に抑えているため、クローズドループ制御を常時実
行する構成に比べモータの消費電力が小さくなる。

【００３９】本発明の第４の構成によれば、第１乃至第
３の構成と同様の効果を実現可能な装置が得られる。

【００４０】本発明の第５の構成によれば、無旋回条件
が成立している間外力によるアンテナの回転を抑制する
ようにしたため、モータへの通電を禁止している状態で
も、移動体に対するアンテナの方位が指向角により変化
することがなく又は変化したとしてもわずかしか変化し
ない。その結果、従来に比べさらに低消費電力となる。

【００４１】本発明の第６の構成によれば、例えば無旋
回条件が成立している間外力によるアンテナ又はモータ
の回転を機械的に抑制することにより、回転抑制手段を
好適に実現できる。また、モータの出力をアンテナへ伝
達する一方で外力によるアンテナの回転を抑制する機構
を用いることにより、より少ない部品点数にて回転抑制
手段を実現でき従ってより安価となる。あるいは、無旋
回条件が成立している間回路接続を切り換え外力による
回転に抵抗する逆起電力をモータ内部で発生させること
により、スイッチ等の追加によりより安価に回転抑制手
段を実現できる。そして、非通電時に外力による回転に
抵抗する特性を有するモータを使用することにより、機
構の付加も回路の追加も不要であるため、さらに安価と
なる。

【００４２】本発明の第７の構成によれば、アンテナの
旋回面内ビーム幅を比較的広く設定するようにしたため
旋回判定しきい値を比較的大きい値とすることができ
る。その結果、モータへの通電を禁止する頻度が高ま
り、さらに省電力の装置となる。特に、本構成において
第２又は第３の構成に係るオープンループ制御を実行す
る際、旋回角度の検出をより低い精度で、すなわち一般
に低価格のセンサで行うことが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施形態１に係る装置の全体構成を
示す図である。

【図２】 アンテナの指向性設計の一例を示す平面図で
ある。

【図３】 誤差補正回路の一例構成を示すブロック図で
ある。

【図４】 クローズドループ方式開始判断部の一例構成
を示すブロック図である。

【図５】 本発明の実施形態２における誤差補正回路の
構成の一例を示すブロック図である。

【図６】 本発明の実施形態３において使用する機構を
示す斜視図である。

【図７】 本発明の実施形態４において使用する機構を
示す斜視図である。

【図８】 本発明の実施形態５において使用する電力配
線の構成を示すブロック図である。

【図９】 本発明の実施形態６において使用する機構を
示す斜視図である。

【図１０】 本発明の実施形態７において使用する機構
を示す斜視図である。

【図１１】 本発明の実施形態８において使用する誤差
補正回路の一例構成を示すブロック図である。

【図１２】 従来技術を示すブロック図である。

【符号の説明】

２ 送受信機、７，７ａ，７ｂ モータ、８ａ 大歯
車、８ｂ 小歯車、８ｃウォームギア、１０ アンテ
ナ、１１ モータ駆動回路、１２ リニアアクチュエー
タ、１３ 角速度センサ、１４ 誤差補正回路、１５
角度演算部、１６クローズドループ方式開始判断部、１
７ アンテナ駆動角決定部、１７ａ アンテナ駆動速度
決定部、１８ クローズドループ方式機能部、１９ ス
イッチ、２０ 角度演算部、２１ 積算角判定部、２２
衛星追尾継続時間計測部、１２０ ブレード、１２１
バネ、１２２，１２２ 支点、１２４ 電磁石。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 目標に対するアンテナの指向角制御誤差
   が旋回判定しきい値以下である場合に無旋回条件が成立
   していると判定するステップと、 無旋回条件が成立している間、アンテナを回転させるた
   めのモータへの通電を禁止するステップと、 を有し、移動体上のアンテナにて目標を追尾する際に使
   用されることを特徴とするアンテナ制御方法。
2. 【請求項２】 請求項１記載のアンテナ制御方法におい
   て、 逐次検出される移動体の旋回角度をクローズドループ制
   御の前回の終了から積算した値が所定値を超えるまでの
   間、当該旋回角度に基づきモータをオープンループ制御
   するステップと、 目標からの信号受信状態に基づきモータを制御するクロ
   ーズドループ制御を、上記積算した値が所定値を超えた
   後目標からの信号受信状態が所定程度以上に改善される
   までの間、オープンループ制御に代え又は共に、実行す
   るステップと、 を有することを特徴とするアンテナ制御方法。
3. 【請求項３】 請求項１記載のアンテナ制御方法におい
   て、 クローズドループ制御の前回の終了から所定時間が経過
   するまでの間、逐次検出される移動体の旋回角度に基づ
   きモータをオープンループ制御するステップと、 目標からの信号受信状態に基づきモータを制御するクロ
   ーズドループ制御を、上記所定時間が経過した後目標か
   らの信号受信状態が所定程度以上に改善されるまでの
   間、オープンループ制御に代え又は共に、実行するステ
   ップと、 を有することを特徴とするアンテナ制御方法。
4. 【請求項４】 上記モータと、 請求項１乃至３記載のアンテナ制御方法を実行する手段
   と、 を備え、移動体に搭載されることを特徴とするアンテナ
   制御装置。
5. 【請求項５】 請求項４記載のアンテナ制御装置におい
   て、 無旋回条件が成立している間外力によるアンテナの回転
   を抑制する回転抑制手段を備えることを特徴とするアン
   テナ制御装置。
6. 【請求項６】 請求項５記載のアンテナ制御装置におい
   て、 回転抑制手段が、無旋回条件が成立している間外力によ
   るアンテナ又はモータの回転を機械的に抑制する手段、
   モータの出力をアンテナへ伝達する一方で外力によるア
   ンテナの回転を抑制する機構、無旋回条件が成立してい
   る間回路接続を切り換え外力による回転に抵抗する逆起
   電力をモータ内部で発生させる手段、及び非通電時に外
   力による回転に抵抗する特性を有する上記モータ、のい
   ずれかを含むことを特徴とするアンテナ制御装置。
7. 【請求項７】 所定の旋回面内ビーム幅を有する上記ア
   ンテナと、 請求項４乃至６記載のアンテナ制御装置と、 を備え、 上記旋回判定しきい値を比較的大きい値とすることがで
   きるよう、上記旋回面内ビーム幅を比較的広く設定した
   ことを特徴とする追尾型アンテナ装置。